SISTEM UNIT : MEMORI DAN PEMROSESAN Fathiah,S.T.,M.Eng fathiah@uui.ac.id http://ti.fikom.uui.ac.id 085277892641

Pendahuluan Saat ini computer sudah menjadi kebutuhan bagi banyak orang terutama bagi kalangan mahasiswa dan professional. Perkembangan computer sebenarnya tidak seimbang antara ketiga elemen dasar computer yaitu CPU atauprosesor, memory, dan I/O modul. I/O modul adalah elemen yang paling lambat dalam perkembangannnya karena para pengembangnya yang juga sedikit. pengembang cenderung untuk lebih mengembangkan dan bereksplorasi pada CPU. Saat makalah ini ditulis, di pasaran sudah ada prosesor dengan kecepatan yang sangat tinggi yaitu prosesor core 2 quad yang merupakan produksi dari perusahaan Intel. Prosesor ini memiliki kelebihan dalam hal kecepatan bekerja jika dibandingkan dengan prosesor sebelumnya.

Memori Dan Pemrosesan Processor adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer. Processor digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor. Processor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz). Memori adalah perangkat keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Pengertian menurut istilah memori biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.

Bagian-Bagian Processor dan Memori Aritcmatics Logical Unit (ALU) , ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu  misalnya penjumlahan, perkalian, pengurangan, dan lainnya. Control Unit (CU) atau Unit Kendali, mempunyai tugas utama untuk mengendalikan operasi dalam CPU dan juga mengontrol komputer secara keseluruhan untuk menciptakan sebuah sinkronisasi kerja antar komponen dalam melakukan fungsinya masing-masing. Di samping itu, control unit juga bertugas untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Register (Memory Unit), Register merupakan media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat pengolahan data CPU Interconections , merupakan sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU dengan bus-bus eksternal CPU .

Central Processing Unit (CPU ) CPU merupakan singkatan dari Central Prosessor Unit yang sering diartikan oleh manusia sebagai tubuh maupun dari otak sikomputer. Selain dapat mengolah berbagai hitungan Aritmatika, CPU juga dapat mengolah data-data yang telah masuk kedalam komputer dan menyimpannya kedalam hardisk maupun alat penyimpanan lainnya , melalui perintah prosessor yang ada di CPU. CPU sendiri terbuat dari lempengan yang berbahan silicon yang terdiri atas 10 juta transitor yang biasa disebut “chip”. Perkembangan CPU dari waktu ke waktu semakin meningkat.

Bagian-bagian CPU dan Fungsi-fungsinya Perangkat pengolah atau pemroses data dalam komputer adalah prosesor atau lengkapnya adalah mikroprosesor, namun umumnya pengguna komputer menyebutnya sebagai CPU (Central Processor Unit). CPU merupakan otak bagi sebuah system komputer. CPU memiliki 3 komponen utama yang merupakan bagian tugas utamanya yaitu unit kendali (Control Unit – CU) , unit aritmetika dan logika (Aritmetic and Logic Unit – ALU) serta komponen register yang berfungsi membantu melakukan hubungan (interface) dari dan ke memori. Tugas CPU adalah melaksanakan dan mengawal keseluruhan operasi komputer sehingga bisa dikatakan hampir keseluruhan pemikiran dilaksanakan disini, sehingga sering dinamakan sebagai otak komputer. CPU Tempatnya terletak pada papan induk (motherboard) pada bagian inilah juga terletak segala pusat perangkat komputer seperti memori, port input –output (I/O) dan sebagainya.

Tugas dari CU adalah Sebagai Berikut: input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Proses tiga langkah karakteristik unit control: Menentukan elemen dasar prosesor. Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan prosesor. Menentukan fungsi-fungsi yang harus dilakukan unit control agar menyebabkan pembetukan operasi mikro.

Perwakilan Data Digital Komputer menggunakan digit perduaan untuk mewakilkan data iaitu 0 dan 1 biasanya disebut bit. Bit terdiri dari 3 bagian : Unit utama elektronik bagi data digital. Bit ditulis dalam bahasa asas dua sebagai "1" atau "0".  Unit data terkecil yang boleh diproses oleh sesebuah komputer. Bit adalah singkatan bagi perkataan binary digit.  Bit adalah nombor 1 dan 0. Nombor-nombor ini mewakili sistem binari. Ia akan mewakili arahan on dan off, true dan false atau yes dan no. 

Hubungan Perwakilan Data: bit, bait dan aksara. Komputer hanya mengenali dua digit sahaja; 1 dan 0, sistem nombor ini dipanggil sistem perduaan atau lebih dikenali sebagai sistem binari. ( binary system), Setiap digit 1 dan 0 dikenali sebagai bit dan merupakan unit terkecil untuk data yang diwakilkan oleh komputer.  Satu bit sebenarnya tidak membawa apa-apa makna, namun kombinasi 8 bit dikenali sebagai bait       (byte) dan boleh mewakilkan banyak data atau pun maklumat Dua sistem pengekodan yang paling banyak digunakan ialah ASCII ( American Standard Code for Information Interchange), yang digunakan di dalam komputer peribadi dan minikomputer; dan EBCDIC ( Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) yang digunakan di dalam komputer kerangka utama.  Kedua-dua skema ini hanya boleh digunakan untuk mewakili huruf-huruf Roman ( A hingga Z ) dan nombor (1-9). Ia tidak dapat mewakili huruf-huruf bahasa lain seperti bahasa Arab, Cina, Tamil dan Jepun.  Skema pengekodan untuk bahasa tersebut dipanggil UNICODE .

Pengenalan kepada Pengekodan Binari Komputer menggunakan kod binari untuk berkomunikasi. Salah datu kod binari yang meluas digunakan adalah kod American Standard Code for Information Interchange ( ASCII ). Kod ini diterimapakai oleh hampir semua komputer dan mesin elektronik.  Kebanyakan papan kekunci ( keyboard ) komputer telah dipiawaikan dengan ASCII. Jadual di bawah menunjukkan contoh kod ASCII bagi beberapa aksara. 

Fungsi Kod ASCII Apabila pengguna menekan sebarang butang aksara, nombor atau kawalan pada papan kekunci, ia akan menghasilkan kod ASCII untuk dihantar ke CPU bagi membolehkan komputer memprosesnya dan menyimpannya di ingatan utama.  ASCII mempunyai 128 karakter dan simbol yang diwakili oleh 8 bit nombor asas dua. Komputer akan memproses aksara sebagai bait. Apabila selesai memproses bait, perisian di dalam sistem akan menukarkan semua kepada bentuk yang difahami dan dipaparkan di skrin komputer. 

Pengukuran Data Data, maklumat dan arahan yang disimpan pada peranti storan boleh diukur mengikut urutan seperti rajah di bawah: Unit terkecil dimulai dengan Bit, berasal dari perkataan Binary Digit terdiri daripada digit 0 dan 1 sahaja.  Gabungan 8 bit menjadi 1 Bait. 1 Bait bersamaan dengan 1 aksara. 10 bait boleh bersamaan dengan 1 perkataan. 100 Bait boleh bersamaan dengan 1 ayat. Kilobait ( kb ) adalah kira-kira 1024 bait, 1 kilobait lebih kurang sama dengan satu perenggan jika anda membaca, manakala 100 kilobait akan sama dengan satu muka surat. Megabait (Mb) adalah kira-kira 1024 kilobait. 100 Megabait mungkin akan bersamaan dengan satu tajuk Ensiklopedia

KOMPONEN-KOMPONEN DALAM CPU Motherboard Ram Processor Harddisk VGA CD-ROM LAN CARD SoundCard Fan Powersupply Casing

Fungsi CPU Fungsi utama CPU adalah menjalankan program-program yang disimpan di memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusinya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute). Proses membaca dan melaksankan ini dilakukan berulang-ulang sampai semua instruksi yang terdapat di memori utama dijalankan atau komputer dimatikan. Proses ini dikenal juga sebagai siklus fetch-eksekusi.

Siklus Intruksi Instruction Addess Calculation (IAC) Instruction Fetch (IF) Instruction Operation Decoding (IOD) Operand Address Calculation (OAC) Operand Fetch (OF) Data Operation (DO) Operand store (OS)

Komponen – Komponen CPU Control Unit yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU.

Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Tugas dari control unit ini adalah : Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.Secara analogi,register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan , kurang dari, dan lebih besar atau sama dengan. CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan

Cara Kerja CPU Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register).

Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan.

Kesimpulan Processor adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer. Processor digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor. Processor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz). Sistem unit ini terdiri dari : Central Processing Unit (cpu),perwakilan data digital, dan komponen – komponen dalam cpu, Fungsi utama CPU adalah menjalankan program-program yang disimpan di memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusinya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute).

Daftar Pustaka Haysim M., ST.  2008. Buku Pintar Komputer. yogyakarta : Karya Pustaka Drs. H. Widada HR.2010.Panduan Kreatif Menggunakan Komputer untuk Anak & Remaja. Yogyakarta :gava media Christine Lerin.2000.Belajar Kreatif Dengan Komputer. Yogyakarta : Transmedia Wiharsono Kurniawan. 2007. Computer Starter Guide Jaringan Komputer. yoqyakarta : ANDI Offset

Selesai